Схема на ne555 шим: ШИМ регулятор на таймере NE555

Содержание

ШИМ стабилизатор напряжения

Источники питания

Вашему вниманию представлена схема ШИМ стабилизатора напряжения, собранная на основе таймера NE 555 (отечественный аналог КР1006ВИ1).

Рис. 1 Схема ШИМ стабилизатора напряжения

Принципиальная схема стабилизатора приведена на рис.1.Генератор на DA1 (NE 555), аналогичный описанному в [1], работает по фазо-импульсному принципу, т.к. ширина импульса остается неизменной и равной сотням микросекунд, а изменяется только расстояние между двумя импульсами (фаза). В связи с малым потребляемым током микросхемы (5…10 мА), я почти в 5 раз увеличил сопротивление R4, что облегчило его тепловой режим. Ключевой каскад на VT2, VT1 собран по схеме “общий эмиттер — общий коллектор”, что свело до минимума падение напряжения на VT1. В усилителе мощности применено всего 2 транзистора, т.к. высокий выходной ток микросхемы (согласно [2] равный 200 мА) позволяет непосредственно управлять мощными транзисторами без эмиттерного повторителя. Резистор R5 необходим для исключения сквозного тока через переходы эмиттер-база VT1 и коллектор-

Рис.2

эмиттер VT2, которые у открытых транзисторов включены как два диода. Из-за сравнительно малого быстродействия данной схемы пришлось понизить частоту генератора (увеличив емкость С1). Входное напряжение должно быть максимально возможным, но не превышать 40…50 В. Сопротивление резистора R8 можно вычислить по формуле

Так, если входное напряжение равно 40 В, а на выходе оно должно изменяться в пределах 0…25 В, то сопротивление R8 примерно равно 6 кОм. Наиболее существенный недостаток импульсных стабилизаторов по сравнению с линейными заключается в том, что из-за импульсного режима работы на выходе наблюдается высокий коэффициент пульсаций (“свист”), уничтожить который очень трудно. Можно посоветовать последовательно с фильтром L1-C3 включить еще один аналогичный фильтр.

Наиболее существенное преимущество данной схемы — высокий КПД, и при токе нагрузки до 200 мА радиатор на VT1 не нужен. Чертеж печатной платы стабилизатора приведен на рис.2. Плата с помощью припаянного к ней транзистора VT1 крепится к радиатору, однако ее можно прикрепить к шасси и отдельно от транзистора. Длина соединяющих проводов в этом случае не должна превышать 10…15 см. Резистор R7

— импортный, переменный, вместо него можно использовать подстроечный или переменный, который располагается вне платы. Длина проводов в этом случае не критична. Дроссель L1 намотан на кольце с внешним диаметром 10…15 мм проводом d=0,6…0,8 мм до заполнения, дроссель дополнительного фильтра — тем же проводом на катушке от трансформатора, число витков должно быть максимальным. Транзистор VT2 — любой средней мощности (КТ602, КТ817Б…Г).
Конденсатор С1 —лучше пленочный (с малой утечкой). Дроссель L1 желательно залить парафином, т.к. он довольно громко “свистит”.

А.КОЛДУНОВ

Читайте также: Импульсный стабилизатор напряжения

Литература

1. Граф Р. Электронные схемы. 1300 примеров. — М.: Мир, 1989, С.375.

2. Дудник Ю. ИМС аналоговых таймеров AS 555N, AS 556N. — РЛ, 1998, N1, С.40.

NE555: все об этом многоцелевом чипе

Интегральная схема 555 — одна из самых известных микросхем, которые вы найдете среди Электронные компоненты. Он может проявляться в различных формах, таких как NE555, NE555C, LMC555, TLC555, uA555, MC1455, LM555 и т. д. Причина того, что он является одним из самых популярных, заключается в его универсальности и количестве приложений, для которых его можно использовать, как вы можете видеть здесь.

В этом руководстве вы узнаете все, что вам нужно об этом чипе, а также как использовать его в своих будущих проектах, рекомендации купить дешево и т.д.

Индекс

1 Что такое NE555?
- 1.1 Технические характеристики NE555
- 1.2 Распиновка NE555
- 1.3 555 История
- 1.4 Приложения NE555
2 555 конфигураций
3 Где купить дешевый NE555

Что такое NE555?

NE555 или просто 555 — это микросхема, используемая для генерировать импульсы, колебания или как таймер. Поэтому его можно использовать как осциллятор, для генерации задержек и т.п. Вы вообще можете найти его в различных корпусах, хотя наиболее распространенным является 8-контактный DIP (есть 14-контактные варианты), хотя он может быть и в круглом металлическом корпусе и даже в SMD для поверхностного монтажа.

Также можно найти версии NE555 с низким потреблением, и даже двойные версии. В этих двойных версиях внутри включены 2 идентичные схемы с вдвое большим количеством контактов, которые обычно известны как 556.

На техническом уровне эта схема должна постоянно питаться напряжением Vcc, а выходной ток может иметь довольно высокую силу тока, чтобы быть интегральной схемой. На самом деле, этот чип может даже реле прямого привода и другие схемы с высоким потреблением без необходимости в дополнительных компонентах. Но для работы (управления) требуется минимальное количество внешних компонентов.

Многие зададутся вопросом, что такое что находится внутри этой интегральной схемы. Внутри NE555, как видно на предыдущем изображении, есть блок-схема с двумя ampificadores operacionales установленные в качестве компараторов, бистабильная схема типа RS, использующая свой отрицательный выход, инвертирующий выходной буфер для поддержки этого выходного тока и транзистор, используемый для разрядки внешнего конденсатора для синхронизации.

С другой стороны, также есть 3 внутренних резистора, которые отвечают за настройку контрольные уровни входа инвертора первого рабочего, а в неинвертирующего второго, при 2/3 и 1/3 напряжения Vcc соответственно. Ссылаясь на пороговое напряжение клеммы 6, когда оно превышает 2/3 напряжения питания или Vcc, то выход переходит на высокий логический уровень (1) и подается на вход R бистабильного, поэтому отрицательный выход переходит в 1, насыщая транзистор и начало разряда внешнего конденсатора. Одновременно выход 555 станет низким (0).

En другой операционный усилитель, если напряжение, приложенное к инвертирующему входу, упадет ниже 1/3 от Vcc, выход усилителя перейдет в высокий уровень (1), тем самым питая бистабильный вход S, переводя его выход в низкий уровень (0), поворачивая транзистор выключается и приводит к тому, что на выходе NE555 устанавливается высокий логический уровень (1).

Наконец, существует также сброс терминала на контакте 4, подключенном к входу R1 бистабильного триггера. Когда на этом выводе активируется низкий логический уровень (0), он может возвращать выход NE555 на низкий уровень (0) в любое время, когда требуется сброс.

Технические характеристики NE555

Лас- технические характеристики NE555, хотя это может варьироваться в зависимости от версии и производителя, чаще всего вы найдете:

Vcc или входное напряжение: от 4.5 до 15В (есть версии до 2В). Те, что на 5 В, совместимы с семейством логики TTL.
Входной ток (Vcc +5В): от 3 до 6 мА
Входной ток (Vcc 5v): от 10 до 15 мА
Максимальный выходной ток: 500 мА
Максимальная рассеиваемая мощность: 600 мА
Минимальное энергопотребление: 30 мВт при 5 В и 225 мВт при 15 В
Диапазон рабочих температур: от 0ºC до 70ºC. Стабильность частоты составляет 0,005% на ºC.

Распиновка NE555

NE555 в наиболее распространенном корпусе имеет 8 контактов. распиновка Это выглядит следующим образом:

ЗЕМЛЯ (1): это отрицательный полюс источника питания, который обычно заземляется.
Выстрел или триггер (2): Этот вывод устанавливает начало времени задержки, если он сконфигурирован как моностабильный. Когда на этот вывод подается менее 1/3 напряжения питания, произойдет срабатывание триггера.
Выход или выход (3): где получен результат таймера, будь то в стабильном режиме, моностабильном и т. д.
Перезагрузка или сброс (4): Если оно опустится ниже 0.7 вольт, выходной контакт потянет на низкий уровень. Если этот вывод не используется, его следует подключить к источнику питания, чтобы предотвратить сброс таймера.
Контроль или управление напряжением (5): Когда NE555 находится в режиме регулятора напряжения, напряжение на этом выводе будет варьироваться от Vcc до почти 0 В. Таким образом, можно изменить время, или его также можно сконфигурировать для генерации линейных импульсов.
Порог или порог (6): входной контакт для внутреннего компаратора, используемый для понижения выходного напряжения.
Скачать или выгрузить (7): Используется для эффективной разрядки внешнего конденсатора, используемого для синхронизации.
Вдк (8): это напряжение питания, клемма, на которую микросхема подается с напряжением от 4.5 до 16 В.

Всегда помни читайте даташит производителя, так как могут быть различия между различными продуктами 555. Кроме того, убедитесь, что вы используете чип правильно, отметив, что выемка на передней панели обращена вверх, чтобы соответствовать этой схеме выводов.

555 История

Схема 555 или NE555 была разработан Гансом Р. Камензиндом в 1971 году.. Я тогда работал в Signetics (в настоящее время принадлежит NXP Semiconductors). Ганс уже имел опыт в подобных проектах, ранее разрабатывая усилители широтно-импульсная модуляция (ШИМ) для аудиоаппаратуры его также интересовали PLL и т.д.

Камензинд предложил Signetics разработать мировая трасса основанный на PLL, и попросит руководство компании разработать его самостоятельно, используя ресурсы компании в обмен на сокращение его зарплаты вдвое. Менеджер по маркетингу компании принял предложение, несмотря на то, что другие коллеги по компании утверждали, что функциональность будущего 555 может быть заменена другими существующими чипами.

Проект займет нумерация 5xx, присвоенная аналоговым ИС. И, наконец, был выбран номер 555. Первая конструкция была пересмотрена в 1971 году и, хотя ошибок не было, она имела 9 контактов. Камензинду пришла в голову идея использовать прямой резистор вместо источника постоянного тока и уменьшить количество выводов до 8.

Функциональный дизайн с 8 контактами потребует второй обзор дизайна и прототип был наконец представлен в октябре 1971 года. Один из инженеров Signetics, присутствовавший при первом обзоре, основал другую компанию и сделал свою собственную 9-контактную версию. Тем временем Signetics начала производство и продажу NE555, как только смогла. В 1972 году она производилась 12 компаниями и стала одной из самых продаваемых схем.

Приложения NE555

Между Приложения NE555 есть таймеры или точные таймеры. Хотя изначально он был представлен как прецизионная схема задержки, вскоре он нашел бесчисленное множество применений, например, в качестве нестабильного генератора, линейного генератора, последовательного таймера и т. д. Так он стал одним из наиболее часто используемых чипов даже сегодня.

555 конфигураций

Лас- Конфигурации NE555 они состоят из ряда конденсаторов и резисторов, подключенных к их контактам. Таким образом, вы можете изменить время или режимы работы этой микросхемы. Вот некоторые из наиболее распространенных настроек:

Моностабильная конфигурация: в этом случае на выходе NE555 изначально будет 0 (низкий уровень), а транзистор будет насыщен, препятствуя зарядке конденсатора С1. Если кнопка нажата, на триггерную клемму подается низкое напряжение, что приводит к изменению состояния защелки и переходу выхода в 1 (высокий уровень). В этом случае внутренний транзистор перестает проводить ток, и конденсатор С1 заряжается через внешний резистор R1. Когда напряжение на конденсаторе превышает 2/3 напряжения питания (Vcc), бистабильный сигнал меняет свое состояние, и выход возвращается к 0.

нестабильный: в этой другой конфигурации, когда он подключен к источнику питания, конденсатор разряжается, а на выходе NE555 появляется высокий уровень (1), пока конденсатор не достигнет 2/3 Vcc с его нагрузкой. В этот момент триггер RS меняет уровень, и выход 555 становится равным 0 или низкому уровню. В этот момент конденсатор С1 (или С на изображении) начинает разряжаться через резистор R2 и, когда он достигает 1/3 напряжения питания, снова начинает заряжаться и так далее, пока поддерживается питание.

В случае использования конденсатора, для зарядки которого требуется то же время, что и для разряда, может быть получена неустойчивая симметричная волновая конфигурация.

Конфигурация для сброса: если вы хотите сбросить цепь, вы можете подключить клемму сброса непосредственно к положительному полюсу или поддерживать высокий уровень с помощью резистора. Когда кнопка, показанная на следующей диаграмме, нажата, NE555 будет иметь выходной сигнал, равный 0, когда это необходимо. Это похоже на перезапуск таймера или перевод его в спящий режим.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ): на управляющий вход NE555 можно подать сигнал переменного уровня, вызывающий увеличение ширины выходного импульса по мере увеличения уровня этого напряжения. Импульс также может поступать с большей или меньшей задержкой по мере увеличения или уменьшения напряжения, подаваемого на управляющий вход.

Где купить дешевый NE555

Вы можете найти его во многих специализированных магазинах электроники, хотя его также легко найти на Amazon по хорошим ценам. Немного примеры рекомендуемых продуктов являются:

Кейс с 50 генераторами импульсов NE555P
Модуль NE555, чтобы упростить его использование с Arduino.